混凝土结构裂缝问题与防治分析

发表时间:2020/12/24   来源:《建筑实践》2020年28期   作者:王涛
[导读] :在当下的建筑结构建设内,建筑材料仍以混凝土为主
        王涛
        天津市建筑科学研究院有限公司,天津 300193
        摘要:在当下的建筑结构建设内,建筑材料仍以混凝土为主。混凝土虽抗压强度能满足建筑建设的需求,但其抗拉强度较弱,若在建筑施工中出现如设计问题、温度问题等状况时,便会带来一定的房屋裂缝状况。裂缝的产生不仅会导致墙面渗水,更让围护结构的隔热保温功能受到影响,降低了居住者的体验,并为其带来了一定的安全隐患。下面笔者就混凝土结构裂缝问题与防治进行简要阐述。
        关键词:混凝土结构;裂缝问题;防治;
        1 混凝土裂缝形成因素
        1.1  材料问题
        混凝土材料自身的性能很容易使结构中的梁出现裂缝,其典型原因就是混凝土结构发生收缩。造成混凝土收缩的原因较多,最主要的原因是混凝土所使用的骨料材质、胶凝材料或者原材料的质量不符合工程要求。首先,一般情况下,如果混凝土的骨料或者胶凝质量较差,容易导致水灰比例不协调,难以掌控水泥和胶凝材料的使用量,混凝土中的砂质含量过大,骨料的粒径被过度磨损而减小。其次,骨料的泥物质含量明显高于质量标准时也会使得骨料用量增加,影响混凝土性能。再次,如果混凝土中没有按照质量要求添加适度比例的外加剂,使外加剂之间产生不同程度的催化反应,就会导致混凝土的体积变小,质量降低。最后,混凝土在凝结固化时会发生不同形态的物理变化,这种变化本身会影响结构体积的稳定性,使得混凝土结构发生膨胀,表面平整度降低,进而出现不同深度的裂缝。
        1.2  塑性收缩
        当混凝土土层中的水分过度挥发,就会出现塑性收缩裂缝,这种裂缝的出现主要发生在工程浇筑的工序中。需要注意的是,混凝土的塑性收缩是不均匀的,而且整个收缩过程毫无规律,这样,混凝土表面就会出现不同深度和不同长度的裂纹。尤其是在混凝土工程完工后,施工养护工作不到位,使混凝土层过度暴露在空气中,影响混凝土的整体形态,同时加速混凝土中水分的流失。
        1.3  温度问题
        在施工环节内,当建筑不同部位其温度存在差异时,便易导致裂缝的发生。该类裂缝一般为水平、斜向 45°或者垂直状况,如图1所示。其产生原因如下:①楼盖采取混凝土浇筑的方式,当混凝土在浇灌之后会经过一段逐步硬化的时间,在该段时间中,楼盖含水量逐步降低,温度增长,但围护结构所受影响较小,其温度变化较小,此时两者间温差增大,进而导致裂缝状况[1];②建筑竣工以后,阳光暴晒会导致建筑温度增高。以砖混结构类建筑为例,其隔热性能较差,此时屋盖温度攀升的速度较快,升温幅度较大。但其墙体升温的速率相对而言较慢,升温幅度较小,因而两者间便会存在一定温度差。当温差增长时,其所导致的拉应力、剪应力亦随之增长,两力增长至超出房屋本身的承载力时,裂缝状况发生。
        
        图1温度性裂缝
        1.4  设计过程中的问题
        工程项目在设计的过程中,相关建设单位只追求外观,导致建筑表面存在较多的凹凸角度,这时会存在较多的集中应力,因此会出现裂缝问题。在一些相对较长的建筑物中,也极易出现裂缝,在承重板厚度相对比较薄时,混凝土的压力会增加,这样就会导致穿透性裂缝。
        1.5  运输以及养护存在问题
        混凝土在运输的过程中极易存在分层及离析现象,所以要实施二次搅拌,然后到达指定位置开展坍落度试验,在实际检测过程中如果坍落度达不到相应标准,在使用混凝土后就会出现裂缝问题。再加上混凝土养护不合理也会进一步致使其强度及抗渗性受到严重影响,通常情况下养护中需要采用草料和麻袋进行覆盖,如果这些工作做不到位,裂缝问题便会随之出现。
        2 裂缝施工处理分析
        2.1 加强原材料质量检测和比选
        混凝土结构常用的原材料有普通硅酸盐水泥、粗砂等。对于水泥的检测,应该从产品的生产和出厂日期、级别、品种、批次和进场数量等方面进行检查并做好检查记录。同时,也需要重点关注水泥的安全性能和强度等其他性能指标。对于混凝土原材料厂商的选择,要尽量选择信誉等级良好,质量有保证的厂商。采购混凝土原材料时要严格按照标准要求去购买,避免为片面追求经济利益而采购品质较低的混凝土。
        2.2  施工方面的控制措施
        在施工的过程中,对于混凝土而言,其自身强度要满足实际施工需求,并且还要适当减少水泥使用量,由于混凝土水泥石在凝结及硬化的过程中,会出现较多的水分蒸发,因此在搅拌时,要合理控制用水量,这样做能减少水分的蒸发量,混凝土收缩性也能得到科学有效的控制,所以在混凝土中要加入适量的减水剂,这样可以更好地控制水量。对于预埋管线的位置而言,积极做好裂缝防治策略,在管线直径比规定范围大的状况下,在实际铺设中会出现管线重合的情况,就会进一步导致该位置极易出现裂缝。所以在施工时,施工人员要适当添加抗裂短钢筋。在对施工材料进行运输及吊装的过程中,要待混凝土浇筑及养护时间超出24 h 后才能进行,否则由于荷载或振动的影响,致使混凝土出现裂缝,这种裂缝是无法进行修复的。
        2.3  温度方面的控制措施
        (1)对于覆盖的材料可采用厚度为0.14 mm 的塑料薄膜进行覆盖。(2)要对骨料配合比进行有效的调整,进一步把引气剂科学有效地运用到硬件混凝土中,这样就能相应地减少混凝土中的水泥用量。(3)要有效降低碎石温度,这对混凝土浇筑过程中的温度控制起着不可忽视的作用。(4)在温度比较高的环境下,要适当降低混凝土浇筑的厚度,对浇筑层面实施散热,在混凝土中埋入水管,使用冷水实施降温。(5)结合拆模时间,根据规定要求进行,如果温度下降,那么要做好保温操作。(6)在温度较低的状况下,如果混凝土长期暴露在外面,则要做好保温措施。
        2.4  设计阶段控制对策
        (1)在建筑工程中,收缩裂缝问题会随着时间增长不断扩大,工程中容易出现裂缝的区域是混凝土强度高的位置,所以建筑项目实际建设中,不可过多地应用强度较高的混凝土。(2)在工程项目中,需要对补偿收缩的技术进行合理的应用,因为多数的混凝土出现裂缝问题和收缩存在直接联系,所以通过在混凝土之中适当地增加膨胀剂,可将其收缩裂缝问题进行有效的处理。(3)建筑物实际设计的过程中,须对非承重性的裂缝问题引起足够重视,在一些较容易出现裂缝的区域,需要采取一定的收缩和温度措施,对建筑物变形问题进行合理控制。
        2.5  养护阶段控制对策
        一般情况下养护时间需要超过28 d,每日的养护时间要超过15 h,通过适当地在混凝土表面洒水,让混凝土温度和湿度处于标准之内,避免混凝土因为养护不合理出现裂缝问题。此外,养护阶段还需要采取合理的措施,提高混凝土的整体质量,为建筑质量的持续提升奠定相应的基础,同时也可促进我国建筑行业持续稳定地发展,为人们提供更加安全和舒适的居住环境,因此需要引起足够的重视。
        结束语
        综上所述,建筑工程生产施工历时长,参建人员多而复杂,产生裂缝的因素较多较复杂。以科学严谨的态度,严格规范施工,是可以避免、减少裂缝的产生。即使产生裂缝,针对不同的情况采取相应技术措施,依然可以让我们的建筑更安全、更耐用。  
        参考文献:
        [1] 张瑞刚,方李涛.工程地质勘察中的水文地质危害分析及对策探微[J].有色金属文摘,2019,30(06):142+144.
        [2] 张永超.建筑工程现浇楼板裂缝成因分析及预防工艺[J].建筑机械,2017,(06):106-107,136.
        [3] 潘永灿.建筑工程中混凝土结构裂缝的预防与控制 [J].住宅与房地产 ,2017(03):187-188.
        
       
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